Artikkel

Tinende permafrost i Arktis: CO₂-utslipp om vinteren kan være større enn plantenes CO₂-opptak i vekstsesongen

Ubetjente avanserte målestasjoner, såkalte «flux-towers» måler temperaturer, fuktighet og CO2 utslipp fra bakken. De står ute hele året, også i de iskalde polare vintermånedene i Arktis. Denne målestasjonen er i Adventdalen, Svalbard.
Avanserte ubetjente målestasjoner, såkalte flux-towers måler temperatur, fuktighet og CO2-utslipp fra bakken. De står ute hele året, også i de iskalde vintermånedene i Arktis. Denne målestasjonen er i Adventdalen, Svalbard. Foto: Frans-Jan Parmentier/UiO

Tinende permafrost i Arktis: CO₂-utslipp om vinteren kan være større enn plantenes CO₂-opptak i vekstsesongen

Arktis har fanget opp og lagret karbon i titusener av år, men nå viser en ny studie fra amerikanske WHRC, med flere nordiske medforfattere, at det kan være i ferd med å endre seg. Opptak av karbon i plantenes vekstsesong motvirkes av vinterutslipp av CO2 fra permafrost. Forskerne advarer om at dette kan øke med 41 % om utslippet av klimagasser fortsetter i sitt nåværende tempo.

Den nye studien til det internasjonale forskerteamet er basert på datainnsamlinger gjort om vinteren på 104 ulike steder rundt omkring i Arktis. På grunnlag av sine observasjoner estimerte forskerne hvor mye CO2 som frigis hvert år nå og fremover fra pågående prosesser i permafrosten.

De kom frem til et betydelig karbonutslipp. De anslår at det frigis til sammen 1,7 millioner tonn karbon hvert år til atmosfæren i perioden oktober til april.

Vinterens karbonutslipp tas ikke opp om sommeren

permafrost

Permafrost er den karbonrike frosne jorda som dekker 24 prosent av landområdet på den nordlige halvkule. Over hele kloden, fra Alaska til Sibir, rommer permafrost mer karbon enn det som noen gang er blitt frigjort av menneskelig aktivitet.

Akkurat nå holder permafrost karbon trygt lagret i bakken, men når de globale temperaturene stiger, tiner permafrosten og slipper ut klimagasser til atmosfæren.

Arktis betegner områdene rundt Nordpolen og har ulike definisjoner om hvilke områder det omfatter. I denne studien har forskerne gått ut fra den brede definisjonen som også omfatter nordlige landområder som Grønland, Svalbard og øygrupper nord i Canada.

Kilde: Wikipedia

Samtidig kalkulerte de at planter i de samme områdene tar opp 1,0 millioner tonn karbon hvert år i sommersesongen. Karbonutslippet er således langt over det plantene klarer å ta opp.

Om Arktis fortsetter å varmes opp fremover til år 2100, kan frigitt CO2 øke med 17 % med en moderat temperaturøkning, men kan øke med 41 % med et "business-as-usual"-scenario, aslår forskerne.

Vann muliggjør nedbrytning av organisk materiale

Nedbrytningen av organisk materiale i vintersesongen, som medfører CO2- og metanutslipp, skyldes flere faktorer. Men spesielt er det tilgang på vann i jordsmonnet som muliggjør prosessen.

Med økende temperaturer blir det også mer vann, som igjen gir nedbrytning av organisk materiale.

– Andre faktorer spiller også inn, slik som hvilken type og hvor mye vegetasjon det er. Men temperaturen har størst betydning. Varmere vintertemperaturer kan spille en stor rolle for områdene med permafrost i fremtiden, påpeker Frans-Jan Parmentier, som er forsker ved Institutt for geofag ved UiO.

Brukt som grunnlag i FN

Studien er nylig publisert i det vitenskapelige tidsskriftet Nature Climate Change og inngår i arbeidet med å få kunnskap om karbonbalansen i Arktis. Karbon fra tining av permafrost var tidligere utelatt fra mange klimamodeller og rapporter. Arbeidet deres har også vært med på å gi grunnlag for klimaprediksjoner i FNs klimapanel (IPPC).

Målestasjoner kalt «flux tower» trenger energi, oppvekket fra solens stråler eller vind.
Det trengs mye arbeid for å måle utslipp fra permafrost gjennom vinteren. Målestasjonene får sin energi fra solens stråler eller vindkraft. Det er ikke noe problem på en klar vinterdag (t.h.), men i mørketider (t.v.) er det krevende, og batterier må ofte byttes ut manuelt. Fra målestasjonen i Adventdalen på Svalbard. Foto: Norbert Pirk (v.) og Frans-Jan Parmentier (h.)/UiO

Behov for rask handling

Gitt den raske oppvarmingen av Arktis, er det et behov for å utvide overvåkingsnettverk over permafrost i Arktis og å knytte observasjoner tett til klimamodeller for å hjelpe til med å ta beslutninger, sier studiens leder, Susan Natali, som er direktør for det arktiske programmet ved Woods Hole Research Center (WHRC) i USA.

Det er også behov for raskt å redusere menneskeskapte karbonutslipp til atmosfæren og at samfunnet blir mer karbonnøytralt. Men forskerteamet påpeker at studien er basert på begrensede data, spesielt når det gjelder de enorme områdene som omfattes av permafrost. Nettopp på grunn av det er det vanskelig å få et tidsriktig bilde av hvor fort økosystemene endres.

Flere nordmenn har bidratt

Studiene av permafrost i Arktis er gjort i tilknytning til et større internasjonalt forskernettverk – Permafrost Carbon Network.

I studien som omtales her, har det deltatt norske forskere fra Institutt for geofag ved Universitetet i Oslo, NORCE i Bergen og Institutt for arktisk og marin biologi, UiT – Norges arktiske universitet.

Den vitenskapelige artikkelen:

S. M. Natali et.al. 2019. Large loss of CO2 in winter observed across the northern permafrost region. Nature Climate Change. doi:10.1038/s41558-019-0592-8

Kontakt:

Frans-Jan Parmentier, forsker, Institutt for geofag, UiO

Les mer på Titan.uio.no:

Les også

Tanzania

Det elektroniske avfallets videre liv skal granskes

Elektronikk vi i Norge har avskrevet som søppel, kan bli folks levebrød i Tanzania. Det utsetter både dem og omgivelsene for problematiske miljøgifter  som med vinden også kan finne veien til Arktis og Antarktis.

Forskere ved CTCC og Hylleraas-senteret

Forskerne ved Hylleraas-senteret jakter på kjemiens hellige gral

Forskerne ved Hylleraas-senteret i Oslo og Tromsø jakter på kjemiens hellige gral: De vil bruke datamaskiner til å beregne hvordan kjemiske bindinger brytes og lages. Det kan nemlig gi oss en rekke nye kjemiske stoffer med egenskaper vi bare kan drømme om i dag.